海洋生态系统的关键组成部分浮游动物正在迅速对气候变化做出反应
浮游动物(zooplankton)为漂浮的或游泳能力很弱的小型动物。随水流而漂动，与浮游植物一起构成浮游生物。它们是鱼类的重要食物来源，是大多数海洋生态系统的关键组成部分，对渔业的发展也具有重要意义。
海洋食物链相比陆地更短且种类少，以至于每一个食物链对于整个海洋环境都至关重要。浮游动物是处在浮游植物和大型浮游动物以及公海动物之间极其重要的食物链。微小的桡足类、磷虾、翼足类是较大的浮游生物、鱼类甚至鲸鱼的食物，一旦这些微小生物的丰度下降，对大型海洋动物将会造成极大灾难。
在某些区域，尤其是极地地区，科学家们正在通过调查温度、浮游植物和浮游动物季节性增长、鱼类和鲸鱼种群等海洋属性之间的联系来研究气候变化如何改变海洋生态系统。发表于《自然-通讯》的一项新研究展示了各种物种是如何受到气候变化的影响，其中浮游动物正在迅速对气候变化做出反应。文中同时强调，协调、持续的海洋观测对于了解生态系统如何在不断变化的环境中继续发挥作用至关重要。
图：南极磷虾 图源：南极办资料
在南极洲科学考察站帕尔默站，研究人员身着保暖防水服，前往又冷又潮湿、完全黑暗的装满南极磷虾的房间。磷虾是一种小型但非常重要的海洋浮游动物，是南大洋食物网中的关键物种。
俄勒冈州立大学的生物海洋学家Kim Bernard博士的团队从南大洋冰冷的海水中收集了数千只活磷虾。然后，这些小动物被放在黑暗的水族箱里，研究小组可以在那里研究这些小动物是如何受到不断变化的环境条件的影响。
“浮游动物是大多数海洋食物网的重要组成部分。就南极磷虾而言，蓝鲸、座头鲸、各种海豹、企鹅和其他海鸟都以它为食，其中一些物种还专门以它为食。磷虾和其他浮游动物也在各种生物地球化学循环中发挥着重要作用。例如，它们从地表水中提取碳并将其转移到深海，这对我们的气候很重要。” Kim Bernard博士说。
对气候变化的反应
作为全球海洋观测系统(GOOS)生物和生态系统专家小组活动的一部分，该研究基于对各种研究的广泛回顾，展示了浮游动物是如何受到气候变化的影响的。
海洋变暖更有利于某些浮游动物物种，但它们中的大多数也正在经历一系列普遍的反应:浮游动物丰度的峰值时间发生变化，动物本身变得越来越小，它们的地理范围要么向极地移动，要么向海洋的更深层移动。
研究人员说：“在50年前，英国渔业科学家David Cushing就假设了浮游动物和以浮游动物为食的幼鱼之间的匹配度对于我们喜欢吃的鱼类成年种群的增长的重要性。现在的挑战是监测和了解当浮游动物改变丰度峰值时间和地点时，与依赖它们的鱼类、鸟类和哺乳动物种群不同步时会发生什么。”
“我们需要持续的海洋信息来帮助我们更有效地管理海洋生态系统。如果一个以浮游动物为食的物种由于这些变化而面临压力，及时了解这一点，我们就能够及时采取行动。”
浮游动物：基本的海洋变量之一
浮游动物是一种重要的基本海洋变量(EOV)——一种重要的海洋测量方法，可有效监测海洋的状态、健康状况及其与海洋生态系统其他要素的联系。浮游动物在众多海洋食物网和生物地球化学循环中发挥关键作用，持续观测其丰度和多样性成为海洋观测界的优先事项之一。
然而研究中提到，我们在观察浮游动物丰度和多样性的长期和全球变化的能力上存在着重大差距。“对海洋生态系统的全面和持续监测是罕见的，尤其是在海面以下。原位监测浮游动物和其他海洋生物通常不是研究机构的优先事项，但只有通过持续监测，我们才能测量海洋系统是如何运作的，以及它是如何因人类活动而变化的。”
另一个问题是现有数据的可访问性和互操作性差。研究表明，从世界各地的长期监测项目中收集的81%的浮游动物数据中要么仅部分可用，要么数据根本不公开。
即使这些数据是公开的，将其与其他数据集进行比较的工作也往往具有挑战性，因为许多研究小组在对浮游动物进行采样时使用不同的技术。这引起了人们对发展和促进对浮游动物观测的标准化最佳实践的重视。
南大洋的南极磷虾是南极生态系统中最重要的部分。随着气候变化和海冰减少，它们的食物来源也在变化，这就是为什么了解磷虾如何对这些变化做出反应如此重要，” Kim Bernard博士说。这些来自全球海洋观测系统(GOOS)的观察结果，将世界各地浮游动物种群的不同趋势联系起来，将使我们能够更好地管理海洋。
文：Sara 审：Daisy
参考资料：
1. https://www.nature.com/articles/s41467-023-36241-5
2. https://www.ecologica.cn/html/2017/10/stxb201603060393.htm
3. https://www.cas.cn/kx/kpwz/201511/t20151103_4452932.shtml
4. https://www.kepu.net.cn/vmuseum/earth/icesnow/antarctica/ant302.html
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